Felgettova výhoda

Fellgettova výhoda je termín  v metrologii , který označuje výhody (větší odstup signálu od šumu ) širokopásmových měření ve srovnání se skenovacími. Pojmenováno po Peteru Fellgettovi ( eng. PB Fellgett ), který poprvé uvedl účinek ve své disertační práci [1] .  

Vysvětlení

Pokud je šum při měření signálu určen vlastnostmi samotného detektoru , pak širokopásmové měření (například Fourierova spektroskopie ) má výhody oproti konvenčnímu („skenovacímu“) měření pomocí monochromátoru : zlepšení přenosu signálu na poměr šumu bude úměrný , kde  je počet bodů ve spektru [2] . Sellar a Boreman vysvětlují zisk nepřítomností výstupní spektrální mezery, která mnohonásobně snižuje množství světla vstupujícího do detektoru [3] .  

Při měření signálů s velkým poměrem špiček k průměru (například emisní spektra atomů a molekul) se objevuje další výhoda: při skenování je šum přibližně úměrný druhé odmocnině signálu, a proto je absolutní hodnota šumu na špičkách bude relativně velký a na základní linii spektra - Současně s širokopásmovým měřením je šum víceméně rovnoměrně rozložen po celém spektru, a proto měření špiček (které jsou Je třeba poznamenat, že při studiu absorpčních spekter , kde je naopak spektrum oblastí se slabým signálem, stejný faktor vede k většímu relativnímu šumu širokopásmových měření [4] .

Pokud šumu detektoru dominuje šum výstřelu (s rovnoměrnou hustotou napříč spektrem), pak je zisk šířky pásma přesně kompenzován nárůstem šumu v širší šířce pásma a Felgettova výhoda mizí. Proto není Fourierova spektrometrie příliš oblíbená pro měření ve viditelné a ultrafialové oblasti [5] .

Poznámky

  1. ↑ PB Fellgett. Teorie infračervených citlivostí a její aplikace při zkoumání hvězdného záření v blízké infračervené oblasti   : časopis . — 1949.
  2. ↑ PB Fellgett. O maximální citlivosti a praktickém výkonu detektorů záření  (anglicky)  // J. Opt. soc. Dopoledne. : deník. - OSA, 1949. - Sv. 39 . - str. 970-976 . - .
  3. ↑ R. Glenn Sellar a Glenn D. Boreman. Porovnání relativních poměrů signálu k šumu různých tříd zobrazovacích spektrometrů   // Appl . Opt.  : deník. - OSA, 2005. - Sv. 44 . - S. 1614-1624 . - doi : 10.1364/AO.44.001614 . - .
  4. ↑ Stephen E. Bialkowski. Překonání nevýhodného multiplexu použitím inverze s maximální pravděpodobností  //  Applied Spectroscopy : journal. - 1998. - Sv. 52 . - str. 591-598 . - doi : 10.1366/0003702981943923 . - .
  5. ↑ Griffiths, Peter R.; James A. De Haseth. 7.4.4 Šum výstřelu // Infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací  . — 2. - Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons , 2007. - Sv. 171. - S. 170-171. — (Chemická analýza: Řada monografií o analytické chemii a jejích aplikacích). - ISBN 978-0-471-19404-0 .

Literatura